Engenharia Mecânica
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Browsing Engenharia Mecânica by browse.metadata.advisor "Barretos, Marcelo dos Santos"
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- ItemOpen AccessAnálise comparativa do processo produtivo e propriedades mecânicas resultantes dos processos de soldagem TIG e a laser na união de chapas de aço inoxidável ferrítico AISI 430(2022-06) Schlosser, Jeferson Luis; Barretos, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7435324744426034; Garcia, Rafael Farias; Souza, Ricson Rocha deA soldagem TIG é muito utilizada nas empresas para união de chapas metálicas de aço inoxidável, especialmente os ferríticos AISI 430, em função das atraentes propriedades associadas a resistência a corrosão, favorecendo um bom acabamento aos produtos. Com a competitividade do mercado e com o aparecimento de novas tecnologias, as empresas enxergam como alternativa a implementação de novos equipamentos de soldagem a laser portátil para otimização do sistema produtivo e que permitem exercer as mesmas atividades que a soldagem TIG, ofertando melhores resultados pertinente as propriedades mecânicas das juntas soldadas e ao sistema produtivo. Neste trabalho é analisado, mediante a ensaios mecânicos, os aspectos relacionados as propriedades mecânicas em juntas soldadas e analisado os ganhos de produtividade do processo de soldagem a laser em relação a soldagem TIG. Buscando averiguar de maneira comparativa entre os dois sistemas de soldagem em chapas de aços inoxidáveis AISI 430 de até 3mm de espessura. Desta forma, as amostras deram-se confeccionadas pela soldagem de quatro conjuntos por meio dos processos de soldagem a laser e soldagem TIG com e sem metal de adição. Os procedimentos experimentais realizados estão relacionados aos ensaios não destrutivos de inspeção visual e líquido penetrante, aos ensaios destrutivos de tração, dobramento e macrográfico nas juntas soldadas, a verificação da viabilidade produtiva realizada diretamente no sistema fabril de uma empresa metalúrgica. Os resultados evidenciam melhores benefícios obtidos pela soldagem a laser no aspecto visual do cordão de solda, maior índice de penetração de solda e melhor desempenho ao sistema produtivo, ofertando ao sistema produtivo um ganho de produtividade em escala de 3,5:1, ou seja, um acréscimo de 71,3% de rendimento em relação ao processo de soldagem TIG. Relacionando a resistência mecânica e a ductilidade do material na região soldada, a solda a laser com e sem metal de adição apresentou valores aproximados e similares a solda TIG com metal de adição, com os valores de resistência mecânica obtidos ficando entre 482 Mpa e 495 Mpa mantendo-se próximo ao exigido para o metal base. Já a solda TIG sem metal de adição mostra-se frágil em todos os aspectos com o valor da resistência mecânica não ultrapassando 257 Mpa apresentando uma fratura frágil e ruptura na região soldada nos ensaios de tração e de dobramento. De maneira geral, a solda a laser implementada de maneira correta no processo produtivo e com o uso dos parâmetros ideias para soldagem de chapas metálicas pode promover melhores benefícios no âmbito produtivo em relação a soldagem TIG.
- ItemOpen AccessAnálise das propriedades mecânicas de uma solda mag aplicada a aço de alta resistência e baixa liga(2020-12) Favaretto, Lucas; Barretos, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7435324744426034; Delwing, Eduardo Becker; Hermany, LoberA utilização de materiais que possibilitem a produção de produtos de alta qualidade aliada à redução de custos e maior produtividade tornou-se um grande foco das empresas proporcionando um aumento na competitividade. O aço representa um dos principais materiais de fabricação utilizados em indústrias automotivas na produção de componentes mecânicos. Neste cenário os aços microligados alcançam uma maior relevância, pois proporcionam importantes reduções de peso em estruturas de grande porte. Dentre os processos mais conhecidos para união de metais, destaca-se a soldagem por arco elétrico. Nas indústrias, dentre os processos de soldagem por arco elétrico mais empregados na união de aços microligados, está o processo MAG. Neste trabalho foram avaliadas de forma técnica as propriedades mecânicas de uma junta soldada pelo processo supracitado de aço NBR 6656 LNE 38. As amostras se deram por meio da soldagem de topo com a presença ou não do chanfro de face. Para avaliação e qualificação dos processos, bem como confecção dos corpos de prova, e procedimentos dos processos qualificativos, foram utilizados os critérios disponibilizados através do código ASME IX – Boiler & Pressure Vessel Code. Os procedimentos experimentais foram realizados por meio de ensaios mecânicos. Os resultados evidenciam grande presença de falhas oriundas do processo como presença de porosidade e mordeduras.
- ItemOpen AccessCaracterização das propriedades mecânicas e magnéticas de um aço inoxidável AISI 304(2017-02) Purper, Bernardo Vinícius; Barretos, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7435324744426034; Barretos, Marcelo dos Santos; Souza, Ricson Rocha de; Birck, GabrielO aço inoxidável austenítico é uma matéria prima de uso frequente por diversas indústrias e consequentemente, de forma direta ou indireta, está inserida na rotina das pessoas. Sua utilização, nos mais diversos segmentos, pode ser justificada pela combinação vantajosa de suas propriedades mecânicas, particularmente, a resistência à corrosão e à oxidação, soldabilidade e a resistência mecânica à quente. O processo de laminação dos aços é uma das etapas do seu processo de produção, e nesta etapa pode-se originar a anisotropia. Este trabalho buscou analisar e caracterizar por meio de ensaios mecânicos e magnéticos a influência da anisotropia nas propriedades mecânicas e magnéticas de um aço inoxidável AISI 304. As amostras extraídas de uma mesma chapa de aço inoxidável com 2 milímetros de espessura, foram utilizadas para a preparação dos corpos de prova. Dois corpos de prova foram submetidos à análise microestrutural conforme norma ASTM E3, outros quinze corpos de prova, obtidos em sentidos de laminação diferentes, sendo cinco no sentido da laminação, cinco à 45º da laminação e outros cinco perpendiculares ao sentido de laminação, foram submetidos à ensaio de tração, segundo norma ASTM E8 / E8M. As medições de variação do campo magnético foram executadas em quinze corpos de prova, também extraídos seguindo o mesmo critério do ensaio de tração, porém, passando pelo processo de deformação à frio com diferentes ângulos de dobra. Com os testes realizados, foram obtidos valores de limite de escoamento e de resistência à tração, conforme o sentido de laminação do material. As medições de variações do campo magnético mostram que em três corpos de prova, para alguns ângulos de dobra, combinados a um sentido de laminação específico, há magnetização na região afetada pela deformação à frio.
- ItemOpen AccessDesenvolvimento de um tubo compósito polimérico reforçado com fibra de carbono(2018-10-09) Guth, Fredi; Barretos, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7435324744426034Um material compósito significa que dois ou mais materiais são combinados em uma escala macroscópica para formar um terceiro material útil. As fibras de carbono são o reforço predominante de alta resistência e alto módulo utilizado na fabricação de compósitos poliméricos de alto desempenho. O método de enrolamento filamentar é uma técnica utilizada para a fabricação de superfícies de revolução, como tubos cilíndricos. Os tubos de fibras reforçadas por polímeros produzidos em material compósito foram fabricados por enrolamento de filamentos seco, submetidos aos testes internos de pressão para avaliação de análises computacionais e testes hidrostáticos com os corpos de provas. Com o resultado do estudo, a utilização de tubos de compósito reforçados com fibras de carbono para aplicações com pressões até 12 kgf/cm2 foi validado, tanto análises analíticas, cujos resultados de tensão máxima atingiram 85 kgf/cm2, estruturais obteve-se 80,75 kgf/cm2 e para os testes hidrostáticos, 64,24 kgf/cm2, pois suportou pressões maiores, sendo que este possui menores espessuras de paredes e sua massa é muito menor que os demais tubos comerciais.
- ItemOpen AccessDimensionamento de um cabo de aço e análise dos esforços em uma tirolesa(2023-06-19) Fell, Jéferson Luís; Barretos, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/7435324744426034; Izquierdo, Rafael Crespo; Silveira, Júlio Damyan ImbriacoCom o passar do tempo os esportes radicais vem crescendo e atraindo cada vez mais adeptos, muitos procurando desafiar a si mesmos, despertando seu espírito aventureiro. Contudo, estes equipamentos precisam ser cuidadosamente dimensionados, respeitando rigorosamente fatores de segurança recomendados, já que, em sua maioria, este tipo de esporte leva a certo risco seus praticantes. E pensando nisso, esta monografia tem como tema de pesquisa o dimensionamento do cabo de aço a ser utilizado em uma tirolesa, cujo percurso é de 150 metros com um desnível de 20 metros, o dimensionamento inclui a análise dos esforços envolvidos no cabo de aço, o cálculo do diâmetro do cabo de aço, seguindo as normas técnicas ABNT NBR pertinentes ao assunto e também a proposta do tipo de cabo mais indicado para utilização na tirolesas. Para o desenvolvimento dos cálculos será realizado o estudo do movimento e das forças envolvidas neste tipo de equipamento. Também será realizada a construção de um modelo da tirolesa em escala reduzida, fazendo a medição das cargas de tração com o auxílio de um dinamômetro, e posteriormente, realizar a análise destes dados no software Minitab Statistical. Os resultados obtidos com o estudo foram um cabo de diâmetro 3/4" do tipo Seale com alma de fibra. E para tal projeto foram utilizadas bibliografias referentes ao assunto abordado, tendo em vista as exigências de segurança necessárias para não oferecer riscos aos praticantes.
- ItemRestrictedValidação estrutural de um vaso de pressão sujeito a pressão de até 1,6 MPA através da análise de simulação e cálculo estrutural(2023-06) Konrad, Jordan Rabello; Barretos, Marcelo dos Santos; Rosa, Guilherme Cortelini da; Garcia, Rafael FariasNeste trabalho, é apresentado a validação estrutural de um reservatório de ar comprimido já existente, com capacidade para suportar pressões de até 1,6 MPa. O objetivo foi realizar o dimensionamento do costado e os tampos do vaso, de acordo com os métodos de projeto estabelecidos pelo código ASME. Por tanto, foram coletados os dados do reservatório físico e aplicadas as equações correspondentes para determinar a espessura mínima requerida tanto para o costado quanto para os tampos. Após isto, foi calculada a pressão máxima de trabalho admissível com base nas espessuras obtidas, resultando na PMTA de 1,68 MPa para o costado e para os tampos do vaso. A modelagem 3D do reservatório é realizada, considerando apenas o costado e os tampos, sem a presença de acessórios, utilizando o SolidWorks Simulation para conduzir simulações computacionais, com o intuito de calcular e demonstrar as tensões atuantes no vaso de pressão. Esses resultados foram comparados aos cálculos analíticos realizados, onde a máxima tensão encontrada é de 269,6 MPa.